Способ получения сорбирующего элемента

 

Изобретение относится к сорбционной технике, в частности к способам получения адсорбирующих материалов, и может быть использовано для адсорбции веществ из жидкой и газообразной сред, в медицине в качестве тампонов для впитывания воды и физиологических жидкостей. Целью предлагаемого технического решения является поПредлагаемое изобретение относится к сорбционной технике, в частности, к способам получения адсорбирующих материалов и может быть использовано для адсорбции веществ из жидкой и газообразных сред, в медицине в качестве тампонов для впитывания воды и физиологических жидкостей. Известен способ получения материала для впитывания воды и водных растворов, используемого в хирургии в качестве тампонов , а также в химическом синтезе для осушвышение адсорбционной способности по метиленовой сини, повышение удельной поверхности , а также придание бактерицидных свойств. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. 80-120 мас.ч. силикагеля насыщают 10-100 мае.ч. 1%-ного водного раствора антисептика, смешивают с 1000-2000 мас.ч. воды, содержащей 1-10 мас.ч. 50%-ного полиэфируретанового или полидиметилсилоксанового латекса, полученной взвесью пропитывают 100 мас.ч. сшитой Na-карбоксиметилцеллюлозы, которую наносят на тканый или нетканый материал, складыватот вдвое сорбирующим слоем внутрь, сушат при температуре 30-50°С в течение 20-30 мин с однвременным воздействием УФ-излучения и запрессовывают по периметру. Полученный материал обладает высокой сорбционной емкостью по метиленовой сини (25-60%), высокой удельной поверхностью (115-260 м2/г) бактерицидными свойствами, при высокой сорбционной емкости по намоканию (абсорбционной емкости ) (9,5-17,0 г/г). 2 табл. ки солей, воздуха ит.п.(пат.США4017б53,оп. 12,04.77 г). Способ включает приготовление раствора карбоксильного полиэлектролита, низкоатомного спирта, сшивающего агента, нанесение на волокнистую или вспененную основу, нагреве целью сшивания полиэлектролита . Недостатком материала при высокой набухающей способности является отсутствие адсорбционной способности, низкая удельная поверхность, высокая жесткость . сл VI о о N ю 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 J 20/10, 20/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4884713/26 (22) 22.10.90 (46) 07.10.92. Бюл. ¹ 37 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) Н.Ф.Федоров, Г.К.Ивахнюк, M.È.Íèëîва, В.В.Самонин, К.Л.Арутюнов, Т.О,Дроздова, M.Ë.Ïoäâÿçíèêîâ, Б.Г.Завьялов, Г.В. Родо ма н, И.Н. Полосин, И.B. Каталевская и Ф.А.Крючков (56) Патент CLUA ¹ 4017653, кл. 427-385, 1977.

Патент CUA N 4321161, кл. 252 — 440, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА (57) Изобретение относится к сорбционной технике, в частности к способам получения адсорбирующих материалов, и может быть использовано для адсорбции веществ из жидкой и газообразной сред, в медицине в, качестве тампонов для впитывания воды и физиологических жидкостей. Целью предлагаемого технического решения является поПредлагаемое изобретение относится к сорбционной технике, в частности, к способам получения адсорбирующих материалов и может быть использовано для адсорбции веществ из жидкой и газообразных сред, в медицине s качестве тампонов для впитывания воды и физиологических жидкостей.

Известен способ получения материала для впитывания воды и водных растворов, используемого в хирургии в качестве тампонов, а также в химическом синтезе для осуш„„5U„, 1766494 А1 вышение адсорбционной способности по метиленовой сини, повышение удельной поверхности, а также придание бактерицидных свойств. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, 80 — 120 мас.ч. силикагеля насыщают 10 — 100 мас.ч.

1 %-ного водного раствора антисептика, смешивают с 1000-2000 мас.ч. воды, содержащей 1-10 мас.ч. 50 -ного полиэфируретанового или полидиметилсилоксанового латекса, полученной взвесью пропитывают

100 мас.ч. сшитой Na-карбоксиметилцеллюлозы, которую наносят на тканый или нетканый материал, складывают вдвое сорбирующим слоем внутрь, сушат при температуре 30 — 50 С в течение 20 — 30 мин с однвременным воздействием УФ-излучения и запрессовывают по периметру, Полученный материал обладает высокой сорбционной емкостью по метиленовой сини (25-60%), высокой удельной поверхностью (115 — 260 м /г) бактерицидными

2 свойствами, при высокой сорбционной емкости по намоканию (абсорбционной емкости) (9 5 — 17,0 r/ã). 2 табл, фь, ки солей, воздуха и т.п, (пгт.ClllA 4017653, on, 12.04,77 г,). Способ включает приготовление раствора карбоксильного полиэлектролита, низкоатомного спирта, сшивающего агента, нанесение на волокнистую или вспененную основу, нагрев с целью сшивания полиэлектролита, Недостатком материала при высокой набухающей способности является отсутствие адсорбционной способности, низкая удельная поверхность, высокая жесткость, 1766494

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения адсорбционного элемента (пат.CLLIA 4321161, on.23.03.82г.), представляющего собой композицию из волокон и порошка неорганического сорбента, имеющего поры диаметром 0,5 мкм с общим объемом пор более 2,5 мл/г. Сорбционный элемент получают путем приготовления пульпы" из волокон и порошка, нанесения на основу и сушки. В качестве сорбента ис, -аЪ" В пользуют силикаты и алюмоСиликаты каль ция. различного состава, а в качестве волокнистого материала используют целлюлозу, вискозу, древесину, найлон и т,п. Содержание соробента составляет 0,5-2000 мас.ч. на 100 мас,ч. волокнистого материала, Адсорбционный элемент поглощает

10 — 17 см /г влаги, удерживает при "выжимании" 4-8 см /г, Недостатками материала являются отсутствие адсорбционной способности по растворенным веществам (при наличии абсорбционной способности по растворам), низкая удерживающая способность (до 50% влаги легко "выжимается"), Целью предлагаемого технического решения является повышение адсорбционной способности по метиленовой сини, повышение удельной поверхности, увеличение удерживающей способности по воде, а также придание бактерицидных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве неорганического сорбента используют силикагель, насыщенный раствором антисептика, в качестве водонабухающего полимера — сшитую Na-карбоксиметилцеллюлозу, при этом смешение ведут путем п ропитки 100 мас.ч. сшитой Na-карбоксиметилцеллюлозы взвесью, содержащей 80120 мас.ч. силикагеля, насыщенного 10-100 мас,ч. 1% водного раствора антисептика, .1000 — 2000 мас,ч, воды, 1 — 10 мас.ч. 50%-ного полиэфируретанового или полидиметилсилоксанового латекса, после нанесения смеси материал складывают вдвое сорбирующим слоем внутрь, сушку осуществляют при 30 — 50 С в течение 20 — 30 мин под воздействием ультрафиолетового излучения, а. после сушки элемент запрессовывают по периметру.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что использованная сшитая Na-карбоксиметилцеллюлоза, обладающая высокой поглощающей. способностью по воде и водным растворам, при пропиткеуказаннымилатексами приобретает эластичные свойства, а также прочно адгезируется к поверхности тканой или не- тканой основы. Тонкодисперсный силикагель, насыщенный раствором антисептика, емому способу аналогична примеру 1, а в таблице 2 — условия их обработки и свойства.

Сорбционную емкость элементов по ме40 тиленовой сини определяли в соответствии с методикой ГОСТ 44-53-74 в динамических условиях при высоте слоя 40 мм и диаметре колонки 20 мм.

Удельную поверхность определяли по методике "Определение удельной поверхности методом тепловой десорбции аргона, Методические указания, изд-во ЛТИ им.Ленсовета, 1986г.

Бактерициднь)е свойства оценивали по наличию флоры в присутствии или в отсутствии образцов сорбирующего материала в лабораторных условиях.

Как видно из таблиц, сорбирующие элементы, полученные в соответствии с заявляемыми интервалами (примеры 1-5), обладают высокой сорбционной емкостью по метиленовой сини (25-60%), высокой удельной поверхностью.(115-260 м /r), бактерицидными свойствами, при высокой сор45

55 в виде водной взвеси под действием капиллярных сил в процессе пропитки проникает в пористую структуру сшитой Na-карбоксиметилцеллюлозы, повышая, таким образом, 5 ее удерживающую способность по влаге и растворенным веществам (метиленовой сини), Таким образом каждый последующий компонент является основой для нанесения предыдущего: антисептик нанесен на сили10 кагель, силикагель нанесен на волокна Naкарбоксиметилцеллюлозы, целлюлоза нанесена на тканую или нетканую основу.

Сушка полученной композиции при одновременном воздействии УФ-излучения по15 вышает гидрофильность материала в целом за счет образвания поверхностных активных центров в полимере связующего латекса, а также повышает бактерицидные свойства материала.

20 Пример 1. 100 мас.ч. тонкодисперсного силикагеля КСК-2 (с размером частиц

50 — 100 мкм) насыщают 30 мас.ч. 1%-ного водного раствора диэтилдиаллиламонийхлорида, смешивают с 1200 мас.ч. воды с

25 добавкой 1 мас.ч. 50%-ного водного полиэфируретанового латекса и полученной взвесью пропитывают 100 мас,ч. сшитой Какарбоксиметилцеллюлозы. Смесь наносят на нетканый материал, складывают вдвое

30 сорбирующим слоем внутрь и сушат при температуре 40 — 50 С в течение 20 — 30 мин при одновременном воздействии УФ-излучения, и запрессовывают по периметру.

В табл,1 представлены составы сорбци35 онных элементов, полученных по предлага1766494

Состав исходной композиции, мас.ч.

Уф-обраб.

Антисептик

12-ный вод" ный раствор

Вода

Силикагель

Водонабухающий полимер

Латекс (в пересче" те на

503-ный) Т, C l.,ìèí

30 20

35 28

i 00

КСК,:-2

КСМ-5

КСК-1

1 Дизт ил- 3 О диаллил"

8 аммоний- 10 хлорид

6 Хлорге- 50 ксидин

3 100

10 фураци- 80 лин

1200

100

Полизфируретановый

1. Сшитая

Na-кар2. боксиметилцел3. люлоза

1000

90 50. 25

18оо

Полидиметилсилоксановый

КСМ-6 ксс-з

40 23

45 30 l 20

110

20О0

О 5-"1

40 23

4о гЗ

40 гЗ

40 гЗ

40 23

40 23

КСМ-6

КСМ-6

120

«li

100

1500 .

7 -11а

8"-1го

12 -"1ÎÎ

«Il»

»Il

120 и»

140

1 О -111

1 1» »I I»» ь

I1

3 и

« I l

110

100

«l1»

«II» бционной емкости по намоканию (9,5 — 17,0 г/г).

Введение менее 1 мас.ч. латекса приводит к низкой прочности, осыпанию силика- 5 геля (пр.6), а более 10 мас.ч. латекса — к снижению сорбционной емкости элемента (пр.7). Введение менее 10 мас.ч. 1%-ного раствора антисептика приводит к снижению бактерицидных свойств (пр,8), а введе- 10 ние более 100 мас.ч. 1 -ного раствора не улучшает показатели в сравнении с заявляемыми пределами (пр.9) . Введение менее

80 мас. ч. силикагеля приводит к снижению емкости и удерживающей способности сор- 15 бционного элемента (пр.10), а более 120 мас.ч. — к снижению емкости по намоканию (пр.11). Введение менее 1000 мас.ч. воды приводит к неоднородности распределения силикагеля, осыпанию, низкой прочности 20 (пр.12), а более 2000 мас.ч. воды — к переувлажнению материала, неполному его высыханию за время сушки (пр,13). Сушка при температуре менее 30 С приводит к неполному удалению влаги, низкой емкости ма- 25 териала (пр.14), а при температуре более

50 С вЂ” к дополнительному сшиванию полимеров, снижению удерживающей способности (пр.15). При продолжительности сушки менее 20 мин. материал обладает 30 низкой емкостью и бактерицидными свойствами (пр.16), а сушка в течение более

30 мин не дает увеличения показателей в сравнении с заявляемыми интервалами (пр.17). Обработка УФ-излучением 35 предварительно высушенного материала не обеспечивает высокой гидрофильности материала, приводит к снижению сорбционной емкости (пр.18), а сушка после обработки УФ-излучением снижает бактерицидные свойства элемента (пр.19).

Таким образом, предлагаемый способ получения сорбирующего элемента позволяет повысить сорбционну о емкость по метиленовой сини в 2,5-6 раз, удельную поверхность в 20 — 260 раз, повысить количество удерживаемой влаги в 1 — 3 раза, а также придать сорбирующему элементу бактерицидные свойства.

Формула изобретения

Способ получения сорбирующего элемента, включающий смешение неорганического сорбента и водонабухающего полимера на основе целлюлозы, нанесение смеси на тканый или нетканый материал с получением сорбирующего слоя и сушку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения адсорбционной способности по метиленовой сини, повышения удельной поверхности, увеличения удерживающей способности по воде и придания бактерицидныхсвойств, в качестве неорганического сорбента используют силикагель, насыщенный раствором антисептика, в качестве водонабухающего полимера— сшитую Ne-карбоксиметилцеллюлозу, при этом смешение ведут путем пропитки 100 мас,ч. сшитой Na-карбоксийетилцеллюлозы взвесью, содержащей 80 — 120 мас.с, силикагеля, насыщенного .10 — 100 мас.ч. 1 -ного водного раствора антисептика, 1000-2000 мас.ч. воды, 1 — 10 мас.ч. 50%-ного полиэфируретанового или полидиметилсилоксанового латекса, после нанесения смеси материал складывают вдвое сорбирующим слоем внутрь, сушку осуществляют при 30-50 С в течение 20-30 мин под воздействием ультрафиолетового излучения, а после сушки элемент запрессовывают по периметру.

Таблица1

1766494

Продолжение табл.1.

Состав исходной композиции, мас.ч

Уф-обраб

Вода Силикагель

Антисептик

14-ный водный раствор

Водонабу" ха!с!ций полимер

Г!атекс (в пересчете на

502""ный) т, С с .,мин

3 100 800

120

I I, l l

2200 » «l l

3 100

1!»

3 """ 100 1500

3 100 1500

120

I I l l

120

« I1» I!»

1500

«11

100

« I I

1 I»

I1 II

3 100

3 -"- 100

120

« I I»

«11» I I

«11»

120

Про, то- Целлатип лоза силикат кальция 0,5 — 2000

100

" - примеры вне заявляемой области таблица2

Свойства сорбмрувщего материала

Бактерицидные свойства

Удельная лоАдсорбцнонная емкость гю нетнленовой сини, Ф! а

n/n

npIe1epa

Удерживаеная влага прн выжнманин, верхность, ма/r

| Н,o"

12

9

13

55 30

123

247

135

Замедление роста фтюры (Proteus

SIirabi1iSn) 14

«I I»

270

250

16

12

25 йост флоры

Замедление роста

260

« l l

25

« l l»

17

100

11»

16

20

200

30

10 Poor Ф>юры

1 0-17

1-5

Составитель M. Нилова

Техред М.Моргентал Корректор С. Юско

Редактор С. Кулакова

Заказ 3499 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, /К-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-1)1здательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

12 а13

Ф

14

Ф

15 а

16

Ф

17 11

Ф

18

19

2

4

6

8"

11

12в

13

14

16

17

18"

19

Прото тип

Сорбционная емкость по намоканию, /г

16

9,5

ll

17

40 23

40 23

20 23

60 23

40 15

40 35

40 23

40 23